于曉杰

工業(yè)生產(chǎn)消耗了約世界能源總量的三分之一。其中，化工分離又約占了工業(yè)生產(chǎn)總能耗的一半。目前，以精餾為代表的傳統(tǒng)分離工藝在化工分離過(guò)程中占據(jù)了主導(dǎo)地位，然而其能耗非常高。分子篩膜分離作為一類新型分離工藝，可以通過(guò)其納米級(jí)微孔的精準(zhǔn)分子篩分作用，在實(shí)現(xiàn)高效分離的同時(shí)，將能耗降低七成以上。因此探索簡(jiǎn)便高效的分子篩膜生產(chǎn)工藝，對(duì)于我國(guó)節(jié)能減排、降耗增效及可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重要價(jià)值。

從博士期間開始，劉毅就在中科院大連化物所楊維慎研究員的指導(dǎo)下，開始新型分子篩膜的合成與應(yīng)用研究工作。2012年，他博士畢業(yè)后獲得德國(guó)洪堡獎(jiǎng)學(xué)金的資助，在國(guó)際分子篩膜領(lǐng)域著名專家Jürgen Caro教授研究組開始二維分子篩膜的合成工作。

不忘初心，撥云見(jiàn)月

初到德國(guó)的一段時(shí)間，由于缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，一切都需要從頭摸索，轉(zhuǎn)眼間半年時(shí)光已飛逝，眼前的研究工作卻幾近停滯。劉毅心急如焚，查文獻(xiàn)、翻資料、找專家同學(xué)討論，卻總找不到合適的解決途徑。有一天，他打開一瓶碳酸飲料，忽然想到如果將含有過(guò)飽和二氧化碳的水溶液作為反應(yīng)溶劑，將有望實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量二維分子篩膜的形成。他馬上著手做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證他的想法，結(jié)果果然與他的預(yù)測(cè)一樣，因?yàn)槎趸荚趬A性水溶液中可逆地轉(zhuǎn)化為碳酸根離子，進(jìn)而將可控地促進(jìn)二維分子篩膜的快速成核、生長(zhǎng)。在這項(xiàng)工作中，他創(chuàng)造性地采用了飽和二氧化碳輔助水熱法，制備出高質(zhì)量的二維分子篩膜，其分離性能優(yōu)于絕大多數(shù)傳統(tǒng)分子篩膜，從而得到業(yè)界人士的廣泛關(guān)注。

隨后他將研究范圍更進(jìn)一步拓展至復(fù)合分子篩膜的制備?！爸詴?huì)選擇這個(gè)方向，是因?yàn)閱我活愋偷姆肿雍Y材料的性能終將存在著不可逾越的上限。如果能將不同類型的膜材料復(fù)合在一起，將有望顯著提升膜材料的分離性能?！眲⒁阍诓稍L中如是說(shuō)。此外，劉毅在沸石分子篩膜研究領(lǐng)域也頗有建樹。沸石分子膜材料的研究起始于上世紀(jì)90年代。然而迄今為止，生產(chǎn)高質(zhì)量沸石分子篩膜仍普遍存在工藝繁瑣、生產(chǎn)成本高等難題。有鑒于此，劉毅創(chuàng)造性地開發(fā)了一系列能夠極大簡(jiǎn)化沸石分子篩膜生產(chǎn)流程的新工藝。

飲水思源，學(xué)成報(bào)國(guó)

東西方科研理念的差異對(duì)劉毅產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響?！芭囵B(yǎng)學(xué)生獨(dú)立探索、勇于創(chuàng)新的能力是我的博士生導(dǎo)師楊維慎研究員的特點(diǎn)，他對(duì)于科研一絲不茍、孜孜以求的治學(xué)精神和正直寬厚、謙和從容的人格魅力，一直深深地鼓舞和影響著我。楊老師非常注重培養(yǎng)博士生獨(dú)立科研的能力，并擅長(zhǎng)以科學(xué)研究為樣本，有意識(shí)地鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使其能夠在科研工作中擔(dān)負(fù)重任，獨(dú)當(dāng)一面”。

劉毅又說(shuō)“自由、包容是我在德國(guó)的合作導(dǎo)師Caro教授的性格標(biāo)簽。那時(shí)，我常常就諸多學(xué)術(shù)問(wèn)題與Caro教授展開針鋒相對(duì)的激烈爭(zhēng)論。不過(guò)現(xiàn)在回想起來(lái)，Caro教授的許多建議都使我受益匪淺，對(duì)我科研工作的順利開展起了至關(guān)重要的推動(dòng)作用?！?/p>

而在日本的科研經(jīng)歷，讓劉毅深刻地領(lǐng)悟到了堅(jiān)守的含義。“部分科研人員喜歡跟風(fēng)做研究，什么熱門就做什么。而日本學(xué)者的科研獨(dú)立性非常強(qiáng)，只要認(rèn)定自己的研究有新意、有價(jià)值，就會(huì)在此方向上數(shù)十年如一日的耕耘?！眲⒁阍谌毡镜膶?dǎo)師北川進(jìn)教授便是這樣一位極富鉆研精神的化學(xué)家?！八菄?guó)際分子篩領(lǐng)域的頂級(jí)專家，研究格局非常大，時(shí)常諄諄教導(dǎo)我們要放眼全局，不要緊盯著眼前的那一點(diǎn)研究成果不放，只有這樣才能在國(guó)際學(xué)術(shù)舞臺(tái)取得矚目的成就?！?/p>

作為我國(guó)傳統(tǒng)教育培養(yǎng)的人才，劉毅在國(guó)外期間始終秉承的信念是“十年寒窗苦讀，一朝學(xué)成報(bào)國(guó)”。因此2016年10月，他在結(jié)束了將近5年的海外科研工作后，懷著滿腔熱情回到國(guó)內(nèi)：“我是中國(guó)培養(yǎng)出來(lái)的博士，能為國(guó)家做點(diǎn)事情，可能是對(duì)國(guó)家送我出國(guó)留學(xué)最好的回報(bào)。而且，回國(guó)可以做得更踏實(shí)一些，在國(guó)外無(wú)論我的科研做得如何好，腳下總有一種沒(méi)有根基的感覺(jué)。”

回國(guó)后，大連理工大學(xué)為劉毅提供了全方位支持。僅1個(gè)月的時(shí)間，學(xué)校就已為他安排并布置好了實(shí)驗(yàn)室；3個(gè)月后，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)已初具規(guī)模。目前，已有7名學(xué)生陸續(xù)加入他的研究團(tuán)隊(duì)。在寬松的科研環(huán)境中，劉毅已開始全面布局今后的工作。他計(jì)劃從分子篩膜維度這個(gè)全新的角度著手，開展一系列基礎(chǔ)性、原創(chuàng)性研究。首先是探索第三代金屬-有機(jī)骨架化合物膜在氣體分離中的應(yīng)用；其次是嘗試將晶態(tài)二維層狀分子篩膜應(yīng)用于工業(yè)混合氣分離；最后計(jì)劃開展一維分子篩膜相關(guān)的前瞻性研究。“目前國(guó)際上針對(duì)一維分子篩膜的研究還是空白。在超分子力作用下，一維分子鏈在實(shí)現(xiàn)高度有序自組裝的同時(shí)，將形成規(guī)則連續(xù)的限域空間，預(yù)期將擁有非常獨(dú)特的篩分性能?！倍羞@些工作，未來(lái)都將與國(guó)家的需求結(jié)合起來(lái)，對(duì)于節(jié)能減排、降耗增效具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

勤奮敬業(yè)，揚(yáng)帆起航

目前，劉毅正帶領(lǐng)他的研究團(tuán)隊(duì)奮戰(zhàn)在科研第一線。在他的研究團(tuán)隊(duì)，總能感受到一種自由寬松的學(xué)術(shù)氛圍。他認(rèn)為這種氛圍能夠最大程度地激發(fā)學(xué)生的研究興趣與自主性，從而讓科研成為一件很享受的事情。同時(shí)，他也非常注意隨時(shí)了解學(xué)生的最新研究進(jìn)展并及時(shí)給予指導(dǎo)?！氨M管難以避免，還是希望讓我的學(xué)生在科研的道路上能夠少走些彎路。”

在德國(guó)及日本工作期間，由于科研任務(wù)繁重，劉毅很少有機(jī)會(huì)去體驗(yàn)異國(guó)他鄉(xiāng)的風(fēng)土人情。回國(guó)后，科研與教學(xué)工作又占據(jù)了他大部分的時(shí)間與精力，使其很難在家庭與工作中取得平衡。“隨著基金申請(qǐng)、研究生招生與培養(yǎng)、教學(xué)等工作任務(wù)鋪天蓋地而來(lái)，加班熬夜也變成了家常便飯?！辈荒鼙M心照顧好家庭，時(shí)常讓劉毅深感愧疚。他說(shuō)：“找一個(gè)假期，陪家人出去走一走、看一看，徹底放松一下，希望這不會(huì)成為一種奢望。”

盡管義無(wú)反顧地選擇了科研作為自己的職業(yè)，讓忙碌成為了生活的主旋律，但回望初心，劉毅從未后悔自己的選擇。他深知，自己的研究涉及無(wú)機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)及化學(xué)工程工藝等多個(gè)交叉學(xué)科，他需要不斷學(xué)習(xí)新事物、不斷更新觀念、努力趕上時(shí)代并且需要不斷創(chuàng)新，但是他樂(lè)在其中，興趣是他科學(xué)研究的第一驅(qū)動(dòng)力。

我們相信，這位年輕、勤奮的學(xué)者已經(jīng)揚(yáng)帆起航，他定會(huì)不負(fù)韶華，不忘初心，擔(dān)起這代人應(yīng)當(dāng)肩負(fù)的重任，堅(jiān)定不移地走下去，為推動(dòng)我國(guó)新型高性能分子篩膜的合成與應(yīng)用研究的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。